arch/mips/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   5  * of the License, or (at your option) any later version.
   6  *
   7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  * GNU General Public License for more details.
  11  *
  12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  * along with this program; if not, write to the Free Software
  14  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  15  *
  16  * Copyright (C) 2000, 2001 Kanoj Sarcar
  17  * Copyright (C) 2000, 2001 Ralf Baechle
  18  * Copyright (C) 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
  19  * Copyright (C) 2000, 2001, 2003 Broadcom Corporation
  20  */
  21 #include <linux/cache.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/threads.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/time.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/cpumask.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33
  34 #include <asm/atomic.h>
  35 #include <asm/cpu.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/system.h>
  38 #include <asm/mmu_context.h>
  39 #include <asm/smp.h>
  40
  41 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  42 #include <asm/mipsmtregs.h>
  43 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  44
  45 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  46 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  47 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  48 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  49 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  50
  51 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  52 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  53
  54 extern void __init calibrate_delay(void);
  55 extern ATTRIB_NORET void cpu_idle(void);
  56
  57 /*
  58  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  59  * the master.
  60  */
  61 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
  62 {
  63         unsigned int cpu;
  64
  65 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  66         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
  67         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
  68 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  69         cpu_probe();
  70         cpu_report();
  71         per_cpu_trap_init();
  72         prom_init_secondary();
  73
  74         /*
  75          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  76          * to an option instead of something based on .cputype
  77          */
  78
  79         calibrate_delay();
  80         preempt_disable();
  81         cpu = smp_processor_id();
  82         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
  83
  84         prom_smp_finish();
  85
  86         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
  87
  88         cpu_idle();
  89 }
  90
  91 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
  92
  93 struct call_data_struct *call_data;
  94
  95 /*
  96  * Run a function on all other CPUs.
  97  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
  98  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
  99  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 100  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 101  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 102  *
 103  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 104  * or are or have executed.
 105  *
 106  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 107  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 108  *
 109  * CPU A                               CPU B
 110  * Disable interrupts
 111  *                                     smp_call_function()
 112  *                                     Take call_lock
 113  *                                     Send IPIs
 114  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 115  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 116  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 117  * smp_call_function()
 118  * Spin waiting for call_lock
 119  * Deadlock                            Deadlock
 120  */
 121 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 122                                                                 int wait)
 123 {
 124         struct call_data_struct data;
 125         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
 126         int cpu = smp_processor_id();
 127
 128         /*
 129          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 130          */
 131         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 132
 133         if (!cpus)
 134                 return 0;
 135
 136         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 137         WARN_ON(irqs_disabled());
 138
 139         data.func = func;
 140         data.info = info;
 141         atomic_set(&data.started, 0);
 142         data.wait = wait;
 143         if (wait)
 144                 atomic_set(&data.finished, 0);
 145
 146         spin_lock(&smp_call_lock);
 147         call_data = &data;
 148         smp_mb();
 149
 150         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 151         for_each_online_cpu(i)
 152                 if (i != cpu)
 153                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
 154
 155         /* Wait for response */
 156         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 157         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 158                 barrier();
 159
 160         if (wait)
 161                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 162                         barrier();
 163         call_data = NULL;
 164         spin_unlock(&smp_call_lock);
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169
 170 void smp_call_function_interrupt(void)
 171 {
 172         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 173         void *info = call_data->info;
 174         int wait = call_data->wait;
 175
 176         /*
 177          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 178          * about to execute the function.
 179          */
 180         smp_mb();
 181         atomic_inc(&call_data->started);
 182
 183         /*
 184          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 185          */
 186         irq_enter();
 187         (*func)(info);
 188         irq_exit();
 189
 190         if (wait) {
 191                 smp_mb();
 192                 atomic_inc(&call_data->finished);
 193         }
 194 }
 195
 196 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 197 {
 198         /*
 199          * Remove this CPU:
 200          */
 201         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 202         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 203         for (;;);               /* Wait if available. */
 204 }
 205
 206 void smp_send_stop(void)
 207 {
 208         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 209 }
 210
 211 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 212 {
 213         prom_cpus_done();
 214 }
 215
 216 /* called from main before smp_init() */
 217 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 218 {
 219         init_new_context(current, &init_mm);
 220         current_thread_info()->cpu = 0;
 221         plat_prepare_cpus(max_cpus);
 222 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 223         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 224 #endif
 225 }
 226
 227 /* preload SMP state for boot cpu */
 228 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 229 {
 230         /*
 231          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 232          * with the logic and physical number 0.
 233          */
 234         __cpu_number_map[0] = 0;
 235         __cpu_logical_map[0] = 0;
 236         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 237         cpu_set(0, cpu_online_map);
 238         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 243  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 244  * physical, not logical.
 245  */
 246 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 247 {
 248         struct task_struct *idle;
 249
 250         /*
 251          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 252          * The following code is purely to make sure
 253          * Linux can schedule processes on this slave.
 254          */
 255         idle = fork_idle(cpu);
 256         if (IS_ERR(idle))
 257                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 258
 259         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 260
 261         /*
 262          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 263          */
 264         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 265                 udelay(100);
 266
 267         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 /* Not really SMP stuff ... */
 273 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 274 {
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 279 {
 280         local_flush_tlb_all();
 281 }
 282
 283 void flush_tlb_all(void)
 284 {
 285         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 286 }
 287
 288 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 289 {
 290         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 295  *
 296  *  o No return value
 297  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 298  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 299  *    primary cache.
 300  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 301  */
 302 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 303 {
 304 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 305         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 306 #endif
 307 }
 308
 309 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 310 {
 311         preempt_disable();
 312
 313         smp_on_other_tlbs(func, info);
 314         func(info);
 315
 316         preempt_enable();
 317 }
 318
 319 /*
 320  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 321  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 322  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 323  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 324  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 325  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 326  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 327  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 328  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 329  * Kanoj 07/00.
 330  */
 331
 332 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 333 {
 334         preempt_disable();
 335
 336         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 337                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm);
 338         } else {
 339                 int i;
 340                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 341                         if (smp_processor_id() != i)
 342                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 343         }
 344         local_flush_tlb_mm(mm);
 345
 346         preempt_enable();
 347 }
 348
 349 struct flush_tlb_data {
 350         struct vm_area_struct *vma;
 351         unsigned long addr1;
 352         unsigned long addr2;
 353 };
 354
 355 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 356 {
 357         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 358
 359         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 360 }
 361
 362 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 363 {
 364         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 365
 366         preempt_disable();
 367         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 368                 struct flush_tlb_data fd;
 369
 370                 fd.vma = vma;
 371                 fd.addr1 = start;
 372                 fd.addr2 = end;
 373                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd);
 374         } else {
 375                 int i;
 376                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 377                         if (smp_processor_id() != i)
 378                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 379         }
 380         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 381         preempt_enable();
 382 }
 383
 384 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 385 {
 386         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 387
 388         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 389 }
 390
 391 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 392 {
 393         struct flush_tlb_data fd;
 394
 395         fd.addr1 = start;
 396         fd.addr2 = end;
 397         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 398 }
 399
 400 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 401 {
 402         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 403
 404         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 405 }
 406
 407 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 408 {
 409         preempt_disable();
 410         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 411                 struct flush_tlb_data fd;
 412
 413                 fd.vma = vma;
 414                 fd.addr1 = page;
 415                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd);
 416         } else {
 417                 int i;
 418                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 419                         if (smp_processor_id() != i)
 420                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
 421         }
 422         local_flush_tlb_page(vma, page);
 423         preempt_enable();
 424 }
 425
 426 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 427 {
 428         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 429
 430         local_flush_tlb_one(vaddr);
 431 }
 432
 433 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 434 {
 435         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 436 }
 437
 438 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 439 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);